[發(fā)明專利]一種基于分簇和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的混合路由方法、海洋通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010178384.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111510956B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何先燈;邱熠凡;姚和平;孫國(guó)強(qiáng);高強(qiáng);王龍超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連昊洋科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08;H04W40/12;H04W40/20;H04W40/22;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 西安長(zhǎng)和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發(fā)明屬于海洋通信技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于分簇和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的混合路由方法、海洋通信系統(tǒng)，宏觀上在線學(xué)習(xí)簇整體的Q值確定最佳下一跳網(wǎng)格，局部確定最佳網(wǎng)格中的特定節(jié)點(diǎn)，以選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，結(jié)合AODV算法按需路由的思想以及GPSR的貪婪原則實(shí)現(xiàn)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)包給目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果存在相應(yīng)的路由信息，直接發(fā)送數(shù)據(jù)包，如果沒(méi)有相應(yīng)的路由信息，則查找該目的節(jié)點(diǎn)是否在鄰接表中，根據(jù)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)策略進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明減少了廣播的洪泛，減少了路由開(kāi)銷；能有效避免路由空洞的同時(shí)，選出的路徑更加適合當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，丟包率更小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分簇和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的混合路由方法、海洋通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，由于海洋通信環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏，使得陸地上成熟的無(wú)線通信技術(shù)無(wú)法直接應(yīng)用在海洋通信系統(tǒng)，Adhoc是實(shí)現(xiàn)海洋遠(yuǎn)程通信的主要技術(shù)之一。

因?yàn)锳dHoc網(wǎng)絡(luò)可以采用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以需要路由協(xié)議建立從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的可達(dá)路徑。而路由發(fā)現(xiàn)方式和路由選擇策略是協(xié)議的核心問(wèn)題。根據(jù)路由建立過(guò)程的不同，可分為以下幾類：主動(dòng)式路由協(xié)議如OLSR，節(jié)點(diǎn)周期性地廣播路由分組，獲得網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的鏈路信息。然后根據(jù)拓?fù)湫畔ⅲY(jié)合合適的路由算法，節(jié)點(diǎn)建立到達(dá)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的路由，并根據(jù)接收的路由消息實(shí)時(shí)更新路由表。按需式路由協(xié)議如AODV，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)卻沒(méi)有到目的節(jié)點(diǎn)的路由，才通過(guò)路由發(fā)現(xiàn)來(lái)獲得所需要的路由。基于地理位置的協(xié)議如GPSR，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)在獲取自身的定位信息后，通過(guò)位置服務(wù)協(xié)議獲得目的節(jié)點(diǎn)的位置，使用信標(biāo)交互的方式獲取鄰居節(jié)點(diǎn)具體地理位置。利用節(jié)點(diǎn)的位置，結(jié)合相應(yīng)的路由算法，完成數(shù)據(jù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)。

增強(qiáng)學(xué)習(xí)也稱為強(qiáng)化學(xué)習(xí)，是一類求解序貫優(yōu)化決策問(wèn)題的有效方法，近年來(lái)已成為機(jī)器學(xué)習(xí)和智能控制領(lǐng)域最活躍的研究分支之一。它通過(guò)利用環(huán)境的評(píng)價(jià)性反饋信號(hào)來(lái)調(diào)整自己的行為選擇策略，將極大化期望的回報(bào)作為學(xué)習(xí)目標(biāo)。其中，Q學(xué)習(xí)算法在獨(dú)立、同步地解決一些復(fù)雜的路由問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出其顯著優(yōu)勢(shì)，有助于部分網(wǎng)絡(luò)性能的提升。